关于车载天线电场分布测量与计算的比较研究(中)

日期:2012-06-20

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4. 安装了车顶天线情况下,在0.5m高处计算数据和原始测量数据的比较

4比较了从测量和仿真中获取的二维场图,它使用的是最差的车顶天线的数据(离地0.5 m高的水平面获得的)。在这些图中,通过减少仿真的采样数量和在粗糙的测量结果间内插数据,使仿真和测量的空间采样间隔相同(采用一个假定的200×200点的网格)。应该注意的是,除了在2m高处(如车顶以上的平面)以外,中间一块2m长和5m宽的区域(被汽车占用)是没有可用测量数据的。因此,尽管我们可以获得整个车辆的内部和外部区域的仿真数据,但在高度低于2m的这个区域是没有数据显示的。

从图4(a)给出的原始测量数据可以看出镜面反射的迹象,这可能源于测试环境的限制或探针的位置调节器的散射。然而,这些影响没有体现在图4(b)画出的计算结果上,这是因为模型采用的是一个理想的半消音环境的边界条件,而且没有机械探针位置调节器存在。

5. 安装了车顶天线情况下,在0.5m高处计算数据和调整后测量数据的比较

运用公式(1)描述的方法进行处理后的结果如图5所示,它画出了考虑测量不确定度之后已调整的测量数据效果。图5(b)给出了已调整的测量数据,它看上去与图5(a)的计算结果十分吻合,如同期望的那样,绝大多数计算数据都落在测量的估计范围内。仍存在的差异主要是局部的特性,这又归结到是人为的、非理想的测量环境造成的。

6. 安装了挡泥板天线情况下,在2m高处计算数据和原始测量数据的比较

7. 安装了挡泥板天线情况下,在2m高处计算数据和调整后测量数据的比较

67显示了挡泥板天线的相应结果,这是在水平高度为2m情况下的数据。 由于这个高度高于车顶,测量数据在整个平面都是有效的。在模型和测量里,装于挡泥板的天线在位置上有较大的不一致。尽管如此,它的结果从定性上来说仍然与车顶天线的情况类似。

二维场分布的定量比较

二维场分布的视觉比较给出了测量和计算数据相关程度的定性结果。然而,简单的定量测量仍然是需要的,当评估大量的这种数据时,可以减轻“信息过载”问题。最显而易见完成这个任务的方法是考虑各组数据的幅值差异。虽然更多的二维图可以用这种方式得到,但这种方法的应用受到了限制是因为它很难扩展用于刻画三维空间场分布。因此,用简单的柱状图描述不同水平面的采样点比例来概括这些差异可能更有用。这种分析可以实现三维场分布的定量比较,甚至可以扩展用于包含频率范围的数据。

1 计算数据和原始测量数据的之间的差异

1概括了计算结果和原始测量值之间的差异,它详细地给出了在±X dB限内采样点的比例,其中X代表1357 9 dB。从这个表中可以看出,车顶天线有超过83%、挡泥板天线有超过69%的计算结果和原始测量值之间的差异小于±3 dB测量不确定度。表2概括了运用式(1)调整后测量值的相应结果,这个公式阐述了超过±3 dB测量不确定度的不同处理。

2 计算数据和调整后测量数据间的差异

在不同的平面上,车顶天线的原始测量值与仿真值之差小于±1 dB的点有35.137.5%,小于±3 dB的点多达83.686.2%。相应地,挡泥板天线有25.129.4%的点小与±1 dB69.574.9%的小于±3 dB。从线性的角度来看,车顶天线的计算场平均有不到11.5%比例的点超过估值范围,挡泥板天线则不到22.2%

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